発育発達に伴う筋腱複合体の特性の変化

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人間の筋骨格系の発育は、特に思春期において著しいが、骨格と筋は平行して発育しない。骨の縦方向への発育スパートが筋腱複合体の縦方向の発育スパートより早い時期において、筋・腱は骨に引っ張られる状態となり、筋腱複合体の両端(骨端)に過剰なストレスがかかると考えられている。しかし、思春期におけるそれらの特性に関する報告は稀である。そこで本研究では、思春期前後における筋腱複合体の形態的特性および力学的特性の変化を明らかにすることを目的とした。思春期に起こる整形外科的障害の一つとして踵骨骨端症が挙げられる。そこで、その障害に関与すると考えられる下腿三頭筋腱(アキレス腱)および足部縦アーチについて着目した。まず初年度は、計測方法を確立した上で、一般成人男女を対象に各データを取得した。被験者には複数の足関節角度にて安静および指定の強度での等尺性足関節底屈トルク発揮を指示し、その際の各部位の形状を計測した。等尺性足関節底屈トルクの計測には、光ファイバひずみ計を用いた。安静時および筋収縮時の各部位の形状の撮像には磁気共鳴撮像法を用いた。取得したデジタル画像から、画像分析ソフトウェアを用いて形状や標認点の座標をそれぞれ計測し、表計算ソフトウェアを用いて各部位の伸びや変形を算出した。続いて、2年目(最終年度)は、初年度で確立した方法を用い、思春期の中学生および思春期前の小学生を対象に同様の計測を実施した。以上の計測から、1)アキレス腱は外部腱部分のほうが腱膜部分より伸びが大きいこと、2)下腿三頭筋の長さ変化にはアキレス腱の伸びよりも足アーチの変形による影響が大きいこと、3)思春期以前は成人と比べて、足アーチの変形が大きいこと、4)思春期以前の足関節角度変化に対する筋腱複合体長変化は成人と比べて小さく、この差は形態的特性による影響よりも力学的特性による影響が大きいこと、が示された。